近日，西華大學“川菜工業(yè)化及調(diào)味品”團隊丁文武教授在農(nóng)林科學領(lǐng)域國際期刊Food Chemistry （Q1，IF: 7.514 ） 發(fā)表題為：Fermentation characteristics of Pixian broad bean paste in closed system of gradient steady-state temperature field的研究性論文。

隨著科技發(fā)展和勞動力成本提高，傳統(tǒng)調(diào)味品行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級已成必然要求。作為一種馳名中外的四川辣醬，郫縣豆瓣的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已有300年的歷史。利用先進的生物技術(shù)和發(fā)酵工程原理，設(shè)計新型發(fā)酵工藝，推進傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的改造升級，減少勞動力等生產(chǎn)成本，提高數(shù)字化、自動化和智能化程度，進一步增加食品安全性，提高產(chǎn)品品質(zhì)，是目前郫縣豆瓣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。

與醬油、甜面醬等傳統(tǒng)調(diào)味品等一樣，郫縣豆瓣的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝也是采用“日曬夜露”的生產(chǎn)方式，該方式為郫縣豆瓣提供了多樣化的工藝條件，也是郫縣豆瓣具有獨特品質(zhì)的重要原因之一。在這些工藝條件中，溫度是發(fā)酵過程中最明顯也是最重要的一個影響因素，“日曬夜露”所提供的復雜溫度在一定程度上滿足了各種微生物和酶發(fā)揮生化作用的不同需求，從而促使郫縣豆瓣通過長期發(fā)酵過程形成其獨特風味品質(zhì)。因此，探究溫度對郫縣豆瓣發(fā)酵過程和產(chǎn)品品質(zhì)的影響，并在新工藝中設(shè)計多樣性穩(wěn)定可控的溫度，使新工藝下的產(chǎn)品與傳統(tǒng)發(fā)酵的產(chǎn)品具有相同的產(chǎn)品品質(zhì)，是成功開發(fā)新工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一。

在本研究中設(shè)計了一套封閉罐式梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中進行了郫縣豆瓣發(fā)酵實驗。通過與恒溫發(fā)酵和傳統(tǒng)發(fā)酵過程中郫縣豆瓣的理化因子、風味、微生物群落組成、風味與微生物的相關(guān)性以及微生物功能預測等指標的對比分析，探討了封閉罐式系統(tǒng)中溫度多樣性對郫縣豆瓣發(fā)酵過程和產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與恒溫發(fā)酵相比，梯度穩(wěn)態(tài)溫度場系統(tǒng)的發(fā)酵特性得到了進一步改善，發(fā)酵過程中有8種游離氨基酸的味覺強度均高于恒溫發(fā)酵，其理化因子和有機酸含量更接近傳統(tǒng)發(fā)酵；同時，三種工藝中，梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵過程中的揮發(fā)物風味物質(zhì)種類最多，為87種，且其風味特性更加穩(wěn)定；梯度穩(wěn)態(tài)溫度場的建立對微生物的演替有很大的影響，尤其是對真菌多樣性有很大改善作用。芽孢桿菌（Bacillus）被確定為梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵的核心微生物，而葡萄球菌（Staphylococcus）、乳酸桿菌（Lactobacillus）和泛菌屬（Pantoe）的作用在梯度穩(wěn)態(tài)溫度場中也得到了加強。研究結(jié)果為郫縣豆瓣封閉罐式發(fā)酵提供了有力借鑒，也為新工藝的成功開發(fā)和應用奠定了堅實的基礎(chǔ)。

原文鏈接及二維碼

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131560

作者與所在團隊簡介

丁文武，工學博士，教授，碩士生導師，主要研究方向為傳統(tǒng)發(fā)酵食品的標準化、現(xiàn)代化改造，近年來承擔四川省、成都市及企業(yè)委托項目十余項，發(fā)表學術(shù)論文40余篇，獲得授權(quán)發(fā)明專利 3 項。其所在發(fā)酵調(diào)味品團隊在團隊負責人車振明教授帶領(lǐng)下，長期專注于以郫縣豆瓣、四川泡菜為代表的四川地方特色發(fā)酵食品的相關(guān)研究，合作企業(yè)達40余家，共建國家企業(yè)技術(shù)中心、國家工程實驗室、川渝共建重慶市重點實驗室及四川省川菜特色調(diào)味品工程技術(shù)研究中心等國家和省部級平臺6個，校企聯(lián)合實驗室12個。先后承擔并完成國家和省部級等各類課題50余項，獲得中國輕工業(yè)聯(lián)合會、四川省科技進步獎和成都市科技進步獎5項，發(fā)表學術(shù)論文200余篇，授權(quán)發(fā)明專利20余項。